Prawdopodobnie odkąd istnieje człowiek, świat był dzielony na część widzialną i część niewidzialną. Podział ten ma charakter archetypalny i każda próba rozerwania tego archetypu, rozdzielania jego “biegunów”, jest w gruncie rzeczy daremna, jeśli nie jałowa. Moniści nie mają łatwego życia.Widzialny wszechświat dostępny naszym obserwacjom, ma materię pod postacią gwiazd lub ich skupisk (gromad, galaktyk, gromad galaktyk) oraz gazu ,który jeszcze nie przekształcił się w gwiazdy.Średnia gęstość tej materii jest bardzo ważnym parametrem w kosmologii. Istnieje teoretyczna wielkość zwana gęstością krytyczną, która decyduje o losie naszego wszechświata, zgodnie z ogólną teorią względności A.Einsteina ,a dokładnie pisząc – zgodnie z rozwiązaniami równań Einsteina tzw. modelami FLRW.Jeżeli zmierzona gęstość materii Wszechświata jest mniejsza od gęstości krytycznej, to Wszechświat jest otwarty, jeśli równa gęstości krytycznej – to płaski ,a jeśli większa od gęstości krytycznej – to Wszechświat jest zamknięty.Z drugiej strony, Wszechświat nie jest tworem statycznym. Od czasów odkrycia Hubblea i sformułowania przez niego słynnego prawa ,wiemy że Wszechświat ekspanduje niczym nadmuchiwany balon.Powyższe wystarczy, by zgodzić się z tezą ,że gdybyśmy znali dokładną wartość średniej gęstości materii we Wszechświecie, to geometria jego czasoprzestrzeni oraz jego przyszłe losy nie byłyby dla nas tajemnicą.Gdyby średnia gęstość materii wszechświata była większa od krytycznej to czeka nas kolaps, grawitacyjna zapaść i “ekspyrozis”, pożar wszechświata. W przeciwnym razie ,Wszechświat będzie się rozszerzał nieskończenie długo, lodowaciał i ściemniał do nicości.Nie wiemy jednak wszystkiego o materii stanowiącej wszechświat. Byłoby naiwnością sądzić ,że istnieje tylko to, co jest dla nas widoczne, co wchodzi w fizyczne oddziaływanie z naszymi przyrządami.Już w roku 1932 Jan Oort stwierdził obecność dodatkowej, ukrytej materii w naszej Galaktyce a Fritz Zwicky to potwierdził. Dzisiaj bardzo precyzyjnie badamy tzw. krzywe rotacji galaktyk. Krzywa rotacji przedstawia prędkość materii krążącej w dysku galaktyki spiralnej, w funkcji odległości tej materii od środka galaktyki.Prędkość rotacji powinna maleć ze wzrostem pierwiastka kwadratowego z odległości od centrum galaktyki. Im dalej znajduje się gwiazda od centrum galaktyki, to jej prędkość powinna być coraz to mniejsza. Tymczasem dokładne pomiary przeprowadzone przez Verę Rubin z Cornegie Institution of Waschington oraz Kenta Forda,dowodzą ,że prędkość na dużych odległościach od środka galaktyki nie zależy od tej odległości, jest mniej więcej taka sama!Utrzymanie takiej prędkości wymaga większej siły grawitacyjnej, a to oznacza że w galaktyce musi się znajdować większa ilość materii, niewidzialnej bezpośrednio.Badania pokazują ,że w wielu galaktykach jest 10 razy więcej materii od tej, którą widzimy! Astrofizycy nazywają tę materię – ciemną materią. Prawdopodobnie tworzy ona w galaktykach sferyczne halo, czyli jednorodną kulę o zwiększającej się gęstości do centrum galaktyki[1].Co tworzy ową “ciemną “ materię? Co wchodzi w jej skład? Z jakich cząstek elementarnych jest ona zbudowana? Czy z barionów ? To jest: z protonów, neutronów i elektronów? Niestety takie przypuszczenie stałoby w sprzeczności z dobrze ugruntowaną teorią powstawania pierwiastków we Wszechświecie, i jej przewidywaniami co do aktualnej ilością lekkich pierwiastków.Najlepszym kandydatem wydaje się być jeden z trzech rodzajów neutrin, jeśli ma dostateczną masę, a wyznaczenie wartości tej masy jest niestety,sporym problemem dla doświadczalników.A ile owej “ciemnej” materii jest ?Wyniki obserwacji sugerują ,że średnia gęstość materii widzialnej stanowi 5 % wartości gęstości krytycznej a średnia gęstość “ciemnej” materii powinna stanowić ok.25 % gęstości krytycznej.W sumie, średnia gęstość materii skupionej w ciałach kosmicznych może wynosić ok. jedną trzecią gęstości krytycznej.A to jest o wiele za mało, by podtrzymać kosmologię inflacyjną, która uważa czasoprzestrzeń aktualnego Wszechświata za płaską czyli żąda, by średnia gęstość materii była równa gęstości krytycznej. Na szczęście ,ratunek przyszedł od obserwatorów ,którzy badali ucieczkę swoistych ,standardowych “lamp” wszechświata, jakimi są supernowe typu Ia.Pod koniec ubiegłego wieku, Saul Perlmutter i Brian Schmidt, kierując dużymi zespołami obserwatorów astrometrycznych, stwierdzili niezbicie, że prędkości ucieczki supernowych Ia od kilku miliardów lat – rosną ! Czyli wszechświat przyspiesza swoją ekspansję !Żyjemy od 7 miliardów lat w “ łagodnej” inflacji czasoprzestrzeni[2].Zrozumiałe, że wyjaśnienie tego efektu może być takie samo, jak wyjaśnienie wykładniczej inflacji z okresu tuż po Wielkim Wybuchu.Możliwe ,że wszechświat jest wypełniony “fałszywą “ próżnią o ujemnej energii związanej z ujemnym ciśnieniem, dającym efekt antygrawitacji, czyli efekt siły odpychającej ,która przeważa nad dodatnią grawitacją (przyciąganiem materii) i napędza pęcznienie Wszechświata[3]. Obliczenia pokazują ,że gęstość tej “ujemnej”energii, lub jak inni mówią – “ciemnej” energii, jest równoważna ok.70% gęstości krytycznej i tym samym warunek płaskości czasoprzestrzeni jest spełniony.Ciemna materia i ciemna energia ,dopełniają znakomicie kopernikański obraz wszechświata: nie tylko nie jesteśmy centrum świata, ale nawet forma substancji z jakiej jesteśmy zbudowani stanowi ok.5 % wszystkiego co istnieje(według dzisiejszej naszej wiedzy).To co widzialne, to co działa na nasze przyrządy pomiarowe, jest bardzo skromnym wycinkiem wszystkiego, co istnieje. Reszta, to quinta essencia, decydujący składnik bytu, aczkolwiek niewidzialny i przenikający wszystko[4].Niewidzialne jest większe i ważniejsze od widzialnego !Skąd nasi antenaci o tym wiedzieli? Bo nie ulega wątpliwości, że wiedzieli!Rozprawiali o niewidzialnym nieustannie, odnosili zawsze rzeczywistość dotykalną i widzialną do tej tajemniczej, szerszej i niepojętej po dziś dzień. Nie byli jednak zarozumiali, nie pysznili się swą wiedzą o znikomym i widzialnym lecz z pokorą stawali przed tajemnicą “ poza- naturalnego”, oraz ”nad- naturalnego”.Poruszając się niby po kole, dotarliśmy do punktu, w którym myślenie o bycie bardziej subtelne i skuteczne od myślenia dawnego, staje się na powrót – myśleniem archetypalnym. Literatura[1]A.Liddle,Wprowadzenie do kosmologii współczesnej, Warszawa,2000,s.48-78[2]S.Perlmutter, Bulletin of American Astronomical Society,29,1998 Literatura popularna[3] L.M.Krauss, Quintessence : Thy Mystery of the Missing Mass,NY,2001[4] B.Greene, Struktura kosmosu,Warszawa,2006,s322-335,465-469[5] A.Guth, Wszechświat inflacyjny,Warszawa,2000,s.259-384.
No modern scientist comes close to Einstein's moral as well as scientific stature (John Horgan)
Nowości od blogera
Inne tematy w dziale Kultura
